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专利号: 2022106762728
申请人: 徐会君
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-08-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于大数据的施工现场安全监测系统,其特征在于,包括:数据采集模块,用于实时采集施工现场的施工数据,并将所述施工数据进行分类;

数据分析模块,用于基于预设异常检测模型对分类后的施工数据进行异常检测,并基于检测结果确定异常项目;

报警模块,用于基于异常项目确定报警类型,并基于所述报警类型进行报警操作;

安全分析模块,用于基于报警操作后的报警结果调取所述异常项目对应的异常施工数据,并基于所述异常施工数据确定所述施工现场的实际施工动作信息;

安全评估模块,用于调取施工标准监测指标对所述实际施工动作信息进行处理,确定所述实际施工动作信息相对于标准施工动作信息的差异程度;

责任追溯模块,用于获取异常项目的关键事件信息,并将关键事件信息与施工项目申报材料进行匹配,确定目标责任方,且基于所述差异程度确定所述目标责任方的事故责任程度;

报警模块,包括:

项目获取单元,用于获取所述异常项目,并确定所述异常项目的项目特征;

项目类型确定单元,用于将所述项目特征与预设项目类型清单进行匹配,并基于匹配结果确定所述异常项目的目标类型;

报警方式确定单元,用于提取所述目标类型的类型标识,并基于所述类型标识确定对所述异常项目的目标报警方式;

风险等级确定单元,用于调取所述异常项目的施工数据,并基于所述施工数据确定异常项目存在风险的风险因素;

所述风险等级确定单元,用于确定所述风险因素与所述异常项目之间的因果关系,并基于所述因果关系构建邻接矩阵;

所述风险等级确定单元,用于基于所述邻接矩阵构建关系网络,并基于所述关系网络确定各节点的中心度,且基于所述中心度得到所述风险因素的权重值;

所述风险等级确定单元,用于基于所述风险因素构建对所述异常项目风险等级的评价体系,并基于所述权重值确定所述评价体系中各风险因素的危险系数,其中,所述危险系数与所述权重值成正比;

所述风险等级确定单元,用于基于所述危险系数确定各风险因素对所述异常项目的子风险等级,并基于所述权重值将所述子风险等级进行综合,得到所述异常项目的最终风险等级;

报警单元,用于基于所述最终风险等级确定通过所述目标报警方式对所述异常项目进行报警的报警等级,并基于所述报警等级在施工现场与管理终端进行报警操作;

得到所述异常项目的最终风险等级,包括:

当所述异常项目为施工现场的脚手架时,确定所述脚手架的最终风险等级的具体步骤为:获取施工现场的平均风速,并基于所述平均风速计算施工现场的风荷载,且基于所述风荷载计算所述脚手架的立杆弯矩值,具体步骤包括:根据如下公式计算所述施工现场的风荷载:

其中,α表示所述施工现场的风荷载;μ表示误差因子,且取值范围为(0.02,0.05);β表示风振系数,且取值范围为(0.9,1.2);δ表示风压高度变化系数,且取值范围为(0.4,3);

表示脚手架风荷载体型系数,且取值范围为(0.8,1.5);ρ表示施工现场的空气密度值;v表示所述施工现场的平均风速;

根据如下公式计算所述脚手架的立杆弯矩值:

其中,M表示所述脚手架的立杆弯矩值;L表示所述脚手架立杆之间的纵距;d表示所述脚手架立杆之间的横距;A表示常数,一般取值为10;

将计算得到的弯矩值与预设弯矩值进行比较;

若所述弯矩值小于或等于所述预设弯矩值,判定所述脚手架能够承受施工现场的风荷载;

否则,判定所述施工现场的风荷载会对所述脚手架造成损害,并进行报警操作。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的施工现场安全监测系统,其特征在于,数据采集模块,包括:数据采集点确定单元,用于获取施工现场的施工地图,并基于所述施工地图确定对施工现场进行数据采集的目标区域集合,其中,所述目标区域集合中包含至少一个施工区域;

定位单元,用于确定所述目标区域集合中各区域的地理位置坐标,并基于所述地理位置坐标在各区域设定预设数据采集装置;

数据采集单元,用于基于所述预设数据采集装置对各区域施工现场进行图像预采集,并基于预采集结果对所述预设数据采集装置的采集角度进行调整;

所述数据采集单元,用于基于调整结果通过所述预设数据采集装置采集各区域施工现场的施工图像,其中,所述施工图像包括建筑、施工工人以及施工环境;

数据格式转换单元,用于确定所述施工图像的图像参数,并基于所述图像参数对所述施工图像进行格式转换,得到所述施工现场的施工数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的施工现场安全监测系统,其特征在于,数据格式转换单元,包括:数据获取子单元,用于获取得到的所述施工现场的施工数据,并将所述施工数据进行分组,得到N组子施工数据;

链路构建子单元,用于获取预设数据采集装置与管理终端的通讯地址,并基于所述通讯地址构建数据传输链路;

数据传输子单元,用于确定所述N组子施工数据的传输顺序,并基于所述传输顺序通过所述数据传输链路将所述N组子施工数据传输至管理终端;

数据存储子单元,用于将接收到的N组子施工数据进行组合,并确定组合后的施工数据的字节值;

所述数据存储子单元,用于基于所述字节值确定存储所述施工数据的空间容量,并基于所述空间容量从预设存储空间中匹配目标存储空间,且将所述施工数据在所述目标存储空间进行存储。

4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的施工现场安全监测系统,其特征在于,数据采集模块,包括:数据获取单元,用于获取采集到的施工现场的施工数据,并确定对所述施工现场进行数据采集时的采集指标;

数据分类单元,用于基于所述采集指标对所述施工数据进行聚类处理,并基于聚类结果得到对每一类所述施工数据的聚类中心;

分类校验单元,用于提取每一类所述施工数据的聚类中心的目标特征,并分别确定所述目标特征与对应的采集指标的匹配度;

比较单元,用于当所述匹配度大于或等于预设匹配度值时,判定对施工数据的分类合格,否则,判定对所述施工数据的分类不合格,并重新对所述施工数据进行分类,直至所述匹配度大于或等于预设匹配度值。

5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的施工现场安全监测系统,其特征在于,数据分析模块,包括:评估指标获取单元,用于获取对施工现场的安全监测项目,并确定所述安全监测项目的施工安全标准,其中,所述安全监测项目至少为一个,且每个安全监测项目对应的施工安全标准至少为一条;

样本数据获取单元,用于基于所述施工安全标准获取所述安全监测项目对应的基准施工数据,同时,调取预设异常检测模型;

模型训练单元,用于确定所述施工安全标准的重要程度值,并基于所述重要程度值依次提取所述基准施工数据中的特征序列;

所述模型训练单元,用于将所述安全监测项目、施工安全标准的重要程度值以及基准施工数据中的特征序列一一对应打包,并基于打包结果对所述预设异常检测模型中的数据层进行训练,得到标准异常检测模型;

数据输入单元,用于获取分类后的施工数据,并将所述分类后的施工数据输入所述标准异常检测模型进行处理;

数据处理单元,用于基于所述标准异常检测模型分别确定每一类施工数据的目标取值,并基于所述目标取值确定对应安全监测项目的数据状态变化趋势;

异常检测单元,用于确定安全监测项目中每一施工安全标准对应的安全参数范围,并基于所述数据状态变化趋势确定所述每一类施工数据的目标取值在所述安全参数范围内的目标数量;

所述异常检测单元,用于基于所述目标数量确定每一类施工数据对应的安全监测项目的风险阈值,并将所述风险阈值与预设风险值进行比较;

若存在所述风险阈值大于或等于预设风险值时,确定当前类别的施工数据对应的目标安全监测项目,并将所述目标安全监测项目判定为异常项目;

否则,判定每一类施工数据对应的安全监测项目均无异常。

6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的施工现场安全监测系统,其特征在于,异常检测单元,包括:项目获取子单元,用于获取异常项目,并确定所述异常项目的项目属性;

风险源定位子单元,用于基于所述项目属性确定所述异常项目的项目类型,同时,获取所述异常项目对应的施工数据;

所述风险源定位子单元,用于基于所述项目类型确定所述异常项目的结构特点,并基于所述施工数据根据所述结构特点确定所述异常项目的风险源;

所述风险源定位子单元,还用于确定所述风险源在所述异常项目的具体位置坐标,并基于所述具体位置坐标完成对所述风险源的定位。

7.根据权利要求5所述的一种基于大数据的施工现场安全监测系统,其特征在于,异常检测单元,包括:信息获取子单元,用于获取所述异常项目,并确定所述异常项目的项目标识,同时,基于所述项目标识通过大数据调取所述异常项目的备案资料;

所述信息获取子单元,还用于确定所述异常项目的施工进度,并基于所述施工进度调取所述异常项目在管理终端存储的阶段数据信息,其中,所述阶段数据信息与施工进度成正比;

原因判定子单元,用于基于所述备案资料以及所述阶段数据信息确定与所述异常项目关联的项目参数,并基于所述项目参数确定所述异常项目的目标风险原因。

8.根据权利要求1所述的一种基于大数据的施工现场安全监测系统,其特征在于,风险等级确定单元,包括:结果获取子单元,用于获取所述异常项目的最终风险等级,同时,获取所述异常项目的项目名称,并基于所述项目名称以及最终风险等级生成风险等级评估报告;

通知子单元,用于将所述风险等级评估报告传输至管理终端,且所述管理终端基于所述风险等级评估报告从预设防控措施库中匹配目标防控措施;

下发子单元,用于将所述目标防控措施下发至工作人员的智能终端,并提供工作人员进行防控工作。

9.一种基于大数据的施工现场安全监测方法,其特征在于,包括:步骤1:实时采集施工现场的施工数据,并将所述施工数据进行分类;

步骤2:基于预设异常检测模型对分类后的施工数据进行异常检测,并基于检测结果确定异常项目;

步骤3:基于异常项目确定报警类型,并基于所述报警类型进行报警操作;

步骤4:基于报警操作后的报警结果调取所述异常项目对应的异常施工数据,并基于所述异常施工数据确定所述施工现场的实际施工动作信息;

步骤5:调取施工标准监测指标对所述实际施工动作信息进行处理,确定所述实际施工动作信息相对于标准施工动作信息的差异程度;

步骤6:获取异常项目的关键事件信息,并将关键事件信息与施工项目申报材料进行匹配,确定目标责任方,且基于所述差异程度确定所述目标责任方的事故责任程度;

所述步骤3包括:

项目获取单元,用于获取所述异常项目,并确定所述异常项目的项目特征;

项目类型确定单元,用于将所述项目特征与预设项目类型清单进行匹配,并基于匹配结果确定所述异常项目的目标类型;

报警方式确定单元,用于提取所述目标类型的类型标识,并基于所述类型标识确定对所述异常项目的目标报警方式;

风险等级确定单元,用于调取所述异常项目的施工数据,并基于所述施工数据确定异常项目存在风险的风险因素;

所述风险等级确定单元,用于确定所述风险因素与所述异常项目之间的因果关系,并基于所述因果关系构建邻接矩阵;

所述风险等级确定单元,用于基于所述邻接矩阵构建关系网络,并基于所述关系网络确定各节点的中心度,且基于所述中心度得到所述风险因素的权重值;

所述风险等级确定单元,用于基于所述风险因素构建对所述异常项目风险等级的评价体系,并基于所述权重值确定所述评价体系中各风险因素的危险系数,其中,所述危险系数与所述权重值成正比;

所述风险等级确定单元,用于基于所述危险系数确定各风险因素对所述异常项目的子风险等级,并基于所述权重值将所述子风险等级进行综合,得到所述异常项目的最终风险等级;

报警单元,用于基于所述最终风险等级确定通过所述目标报警方式对所述异常项目进行报警的报警等级,并基于所述报警等级在施工现场与管理终端进行报警操作;

得到所述异常项目的最终风险等级,包括:

当所述异常项目为施工现场的脚手架时,确定所述脚手架的最终风险等级的具体步骤为:获取施工现场的平均风速,并基于所述平均风速计算施工现场的风荷载,且基于所述风荷载计算所述脚手架的立杆弯矩值,具体步骤包括:根据如下公式计算所述施工现场的风荷载:

其中,α表示所述施工现场的风荷载;μ表示误差因子,且取值范围为(0.02,0.05);β表示风振系数,且取值范围为(0.9,1.2);δ表示风压高度变化系数,且取值范围为(0.4,3);

表示脚手架风荷载体型系数,且取值范围为(0.8,1.5);ρ表示施工现场的空气密度值;v表示所述施工现场的平均风速;

根据如下公式计算所述脚手架的立杆弯矩值:

其中,M表示所述脚手架的立杆弯矩值;L表示所述脚手架立杆之间的纵距;d表示所述脚手架立杆之间的横距;A表示常数,一般取值为10;

将计算得到的弯矩值与预设弯矩值进行比较;

若所述弯矩值小于或等于所述预设弯矩值,判定所述脚手架能够承受施工现场的风荷载;

否则,判定所述施工现场的风荷载会对所述脚手架造成损害,并进行报警操作。